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马赛克移植术修复膝关节软骨损伤的临床疗效分析

  • NGUYEN DUC QUI
  • 何雄威
  • 李皓桓
武汉大学人民医院运动医学与关节外科,湖北 武汉,430060

中图分类号: R684

最近更新:2025-06-11

DOI: 10.3969/j.issn.1672-5972.2025.03.004

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摘要

目的

评估马赛克移植术(osteochondral autograft transplantation surgery, OATs)修复膝关节软骨损伤的临床疗效,并探讨其在保膝治疗中的作用。

方法

回顾性分析2017年6月至2023年9月于武汉大学人民医院接受马赛克移植术治疗的20例膝关节软骨损伤患者,通过比较患者术前与术后3、6、12个月的关节功能评分(Lysholm评分、VAS评分)、影像学检查等指标,分析软骨修复效果及并发症发生情况,评估其术后临床疗效。

结果

共纳入20例患者,随访时间为12 ~ 16个月,平均(14.00±1.89)个月。20例患者Lysholm评分较术前显著提高(P<0.05),VAS评分显著下降(P<0.05),影像学检查显示软骨修复良好。随访过程中,4例患者出现术后并发症,经过对症治疗后恢复良好,未出现长期不良影响。

结论

马赛克移植术在修复关节软骨损伤中具有良好疗效,能够显著改善患者的关节功能并减轻疼痛;术后影像学检查显示软骨修复效果理想。OATs是一种安全且有效的治疗方法,适用于关节软骨损伤的患者,值得在临床上进一步推广和应用。

膝关节软骨损伤是一种常见的运动损伤和退行性疾病,常导致疼痛、关节功能受限及骨关节炎等长期并发[

1]。软骨细胞为软骨内唯一细胞,其成熟后不能进行有丝分裂,并且合成更新细胞外基质的能力逐渐减弱。除此之外,膝关节软骨由于缺少血管、神经及淋巴组织,其自发性修复能力差,不具备透明软骨组织的形态结构和生化特[2]。因此,膝关节软骨损伤的修复是运动医学与关节外科领域的重大挑战。目前,针对膝关节软骨损伤的修复策略主要包括微骨折术、自体软骨细胞移植术、组织工程软骨修复及马赛克移植术(osteochondral autograft transplantation surgery, OATs)[3-4]

OATs是一种将自体健康软骨柱状体移植至受损区域的保膝技术,已成为修复膝关节软骨损伤的重要方法之[

5]。该手术通过从非负重区采集健康的软骨组织,并将其移植至软骨缺损处,从而恢复关节表面的连续性与功[6]。与其他修复技术相比,OATs具有恢复周期短、并发症少、移植组织与宿主组织良好整合等优[7]

一些学者已报道OATs在临床应用中取得成功,但其疗效仍存在争议,尤其在移植后软骨柱的整合及修复区域的功能恢复方[

8]。因此,本研究通过回顾性临床分析,评估OATs修复膝关节软骨损伤的临床效果,旨在为临床实践提供更全面的依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准:①年龄18 ~ 50岁;②关节软骨损伤面积≤4 cm²;③术前症状持续时间≤12个月;④术后至少随访12个月;⑤临床资料完整。排除标准:①既往接受过其他软骨修复手术;②患有严重骨质损伤或关节不稳定;③合并全身性疾病,影响软骨修复。

1.2 一般资料

回顾性分析2017年6月至2023年9月于武汉大学人民医院运动医学与关节外科行OATs治疗膝关节软骨损伤的患者。根据预先设定的纳入与排除标准对患者进行筛选。对于符合纳排标准的患者进行详细的基线资料收集,包括人口统计学特征(性别、年龄、体重、身高及体重指数BMI),疾病相关资料(损伤部位、病程、损伤类型及严重程度),以及既往病史(是否存在合并症及既往治疗史),并统计随访时间。最终纳入20例符合条件的患者,所有患者均接受膝关节OATs治疗,其中男12例(60%),女8例(40%);年龄18 ~ 50岁,平均(35.2±8.4)岁;软骨损伤面积2.0 ~ 4.0 cm²,平均(2.8±0.7) cm²。

1.3 手术方法

所有患者均在全身麻醉下接受关节镜下或开放视野下马赛克移植术。具体步骤如下:手术开始时,患者接受全身麻醉,取仰卧位并屈曲膝关节。在关节镜下操作时,首先通过小切口插入关节镜,清理软骨损伤区域,标记受损部位,然后使用专用钻头在损伤部位钻取与移植柱匹配的孔洞。从膝关节的非负重区域采集健康的软骨柱,并通过关节镜引导,将软骨柱植入受区的孔洞中,确保柱体与周围软骨组织齐平、稳固。移植完成后,关节镜再次检查移植物整合情况,确认无松动后清理关节腔并缝合切口。

在开放视野手术中,术者通过纵向切开皮肤、皮下组织及相关肌肉,暴露关节表面,清理软骨病灶,并使用专用钻头准备受区。接着,术者从供区采集健康的软骨柱,并直接植入受区,确保其与关节表面齐平。通过开放视野操作,术者能够更直观地调整软骨柱的深度和角度。最后,移植完成后,逐层缝合切口并可能放置引流管。

无论采用关节镜还是开放视野,术后都需要进行系统的康复训练,包括主被动活动、逐步负重及物理治疗,以促进软骨再生和移植物与受区的整合。

1.4 评价指标

所有患者术前、术后临床与影像学资料均被保留,于术后3、6、12个月对患者进行门诊随访,之后每年至少进行1次随访,每次随访均评估以下指标:①功能评分,采用Lysholm评分评估患者术前及术后3、6、12个月的膝关节功能恢复情况。②疼痛评估,通过疼痛视觉模拟评分(VAS)测量患者术前及术后不同时期的膝关节疼痛程度。③影像学检查,患者接受术后3、6、12个月的MRI检查,以评估移植软骨的修复情况。④并发症观察,记录术后并发症,包括感染、移植物脱落、关节僵硬等。

1.5 统计学方法

所有数据使用SPSS 26.0软件进行分析。计量资料采用均数±标准差表示,术前、术后组内比较采用配对t检验。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料

20例患者随访时间为12 ~ 16个月,平均(14.00±1.89)个月。

2.2 膝关节功能和疼痛评分

膝关节功能评分结果显示,术后3个月、6个月和12个月的Lysholm评分均显著提高。Lysholm评分从术前的(53.30±1.98)分显著增加至术后12个月的(86.20±2.07)分,差异具有统计学意义(P<0.05),见表1

表1  患者术前与术后膝关节功能和疼痛评分比较(n=20,分)
指标术前术后3个月术后6个月术后12个月
Lysholm评分 53.30±1.98 63.75±1.74* 76.30±1.71# 86.20±2.07&
VAS评分 7.3±0.80 4.90±0.55* 3.75±0.44# 2.00±0.73&

注:  *与术前相比,P<0.05#与术后3个月相比,P<0.05&与术后6个月相比,P<0.05。

在疼痛评分方面,患者术前的VAS评分为(7.3±0.80)分,术后3个月即降至(4.90±0.55)分,术后6个月进一步降至(3.75±0.44)分,而术后12个月降至(2.00±0.73)分,显示患者的疼痛感显著减轻(P<0.05),见表1

2.3 影像学结果

影像学评估显示,术后软骨修复情况良好。MRI结果显示,术后6个月和12个月的软骨修复区域与正常软骨结构接近,修复区域的软骨厚度和表面完整性显著提高,未见移植物脱落或明显的软骨缺损。

2.4 并发症

在所有20例患者中,共发生并发症4例(20%)。具体并发症包括术后感染2例(10%)和关节僵硬2例(10%)。所有并发症经治疗后恢复良好,无长期不良影响。

典型病例:患者,男,36岁。因“右侧膝关节疼痛1个月”入院。入院后结合患者症状体征及相应影像学检查结果诊断为膝关节软骨损伤,在全麻下行膝关节镜下OATs(见图1图2)。

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图1  OATs术中镜下图片:A. 软骨损伤部位清创并评估损伤面积;B、C. 非负重区域采集软骨柱;D. 软骨柱植入

fig

图2  A. 术后微创手术切口图片示术区周围皮肤完整,手术创伤较小;B. 术后1个月复查右膝MRI影像,示移植软骨柱与周围软骨组织接触良好,移植物信号稍低于正常软骨,关节面基本平整,未见明显裂隙或液体渗入,提示早期移植物与受区软骨整合较为稳定;C. 术后6个月微创手术切口图片,示切口完全愈合,愈合边缘平整;D. 术后6个月复查右膝MRI影像,示移植软骨柱与周围软骨组织高度整合,软骨信号均匀,提升软骨修复区域功能恢复良好;E. 术后12个月微创手术切口图片,创面完全闭合,恢复情况正常;F. 术后12个月复查右膝MRI影像,示移植软骨柱与周围软骨的整合情况进一步稳定,软骨厚度和信号均与正常软骨相似,关节面连续性良好,未见显著退变或软骨损伤,提示软骨修复效果持久,患者膝关节功能得到显著恢复

3 讨论

近年来,OATs作为一种治疗关节软骨损伤的保膝手术,逐渐引起广泛关注。与其他侵袭性较强的修复技术(如单髁置换术)相比,OATs不仅保留了患者原有的关节结构,且对健康骨组织的破坏较小,因而是一种适用于小至中等软骨损伤的有效治疗手[

9]。已有多项研究证实了OATs在促进软骨早期愈合和功能恢复方面的有效性。唐琪[10]的研究指出,接受OATs治疗的17例软骨缺损患者中,11例患者术后疼痛明显消失,关节功能显著改善,6例患者术后疼痛明显减轻,关节功能良好。邹文[6]的研究表明,OATs患者的Lysholm评分从术前的(56.30±4.52)分提高至术后的(91.50±2.17)分,VAS评分从术前的(7.78±1.21)分下降至术后的(2.15±1.02)分。本研究结果同样表明,Lysholm评分和VAS评分在术后均有显著改善,这与既往研究一致,进一步支持了OATs在缓解关节疼痛和提高功能方面的疗效。

虽然OATs在软骨修复中的应用中展现出良好的临床前景,但其潜在并发症仍需进一步探讨。本研究中,4例患者出现术后感染或关节僵硬,通过抗感染和康复治疗后均得到了有效缓解,且无严重不良事件发生。术后的细致管理对于确保软骨柱的整合及软骨修复的成功至关重要。合理的康复计划不仅能够加速术后恢复,还能有效降低并发症发生率。

尽管如此,本研究仍存在若干局限性。首先,回顾性设计限制了对因果关系的推断;其次,未能与其他软骨修复手术技术进行直接对比,因此无法得出OATs相较于其他技术的具体优势。这为未来研究提出了重要的改进方向,即通过前瞻性随机对照试验,全面评估OATs与其他软骨修复方法在疗效、并发症及长期功能恢复方面的差异。除此之外,未来研究应着眼于进一步优化OATs技术,以提高其疗效和广泛适用性。一方面,可以结合3D打印技术制作个性化取材和植入模板,从而提升软骨柱与缺损区域的匹配精度,促进移植物与受区软骨的力学整合和生物学愈合。另一方面,术中可以引入实时影像导航系统,辅助精准定位和植入,以最大限度减少周围组织损伤。此外,探索新型移植物固定方法,如应用生物黏合剂或微创固定装置,也有助于增强移植物的稳定性,为患者提供更好的术后功能恢复。这些研究将进一步推动OATs技术在关节软骨缺损修复中的应用,通过不断优化手术方法和扩大适应证范围,提高其临床疗效与安全性,为软骨损伤患者提供更加有效的治疗选择。

近年来,单髁置换术等侵袭性较强的治疗手段逐渐受到关注,但其伴随的术后恢复时间较长,且存在材料长期稳定性及二次手术风险较[

11]。与此相对,OATs作为一种自体移植术,通过移植健康软骨柱修复局部软骨缺损,保留了关节的完整性,减轻了手术的侵袭[12]。因此,在适用于小至中等软骨损伤的患者中,OATs在延缓膝关节置换需求、保护关节功能方面仍具有重要地[13]。未来的研究可通过对比OATs与其他软骨修复技术(如微骨折术、自体软骨细胞移植术等)的疗效和并发症发生率,进一步验证其相对优势。

在适应证方面,OATs特别适用于局限性关节软骨损伤且功能需求较高的患者,尤其是中青年、关节活动量大的个体。在此类患者中,OATs不仅能够有效恢复关节功能,且有助于延缓膝关节置换的需求。临床实践表明,合理选择患者、规范术后康复对于优化治疗效果至关重要。未来随着生物材料和组织工程学的发展,可能会出现更为先进的软骨修复方法,这将为关节软骨损伤的治疗提供更多选择。

总体而言,本研究表明,OATs在修复膝关节软骨损伤方面疗效显著,能够改善患者的膝关节功能,减轻疼痛,并且影像学评估显示软骨修复效果良好。尽管存在一定的并发症风险,但合理的术后护理和长期随访有助于降低这些风险。因此,OATs可作为膝关节软骨损伤患者的重要治疗选择。

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